透射电子显微镜 (TEM)和扫描透射电子显微镜 (STEM)

 

透射电镜(TEM)和扫描透射电镜(STEM)都是使用电子束使样品成像的相关技术。使用高能电子作用于超薄样品，可以使图像分辨率达1-2埃的数量级。与SEM相比，TEM具有更好的空间分辨率，更适用于若干分析测量。但需要更多的样品准备时间。

虽然比大多数其他常见分析工具更费时， 但是这些实验的宝贵信息是令人赞叹的。 你不仅可以取得优异图像分辨率、结晶状态、晶向(都以衍射实验模式)、元素图(使用EDS)、突出元素对比度的图象 (暗场模式)-所有这些都来自可精确定位的纳米尺寸大小的面积。STEM和TEM可以作为薄膜及IC样品的最终失效分析工具。

 

S/TEM技术性能

信号检测
透射电子、散射电子、X射线

元素检测
B-U (EDS)

检测限制
~1 nm尺寸的颗粒、另外1%

深度分辨率
样品必须减薄后分析，减薄至30-1000nm ,取决于应用范围及工具

成像/绘图
是  (EDS)

最终的横向分辨率
小于0.2 nm

 

S/TEM的理想用途

• 识别集成电路上的纳米尺寸缺陷 ，包括嵌入的颗粒和通道上的残留物
• 晶体结构测定
• 纳米颗粒表征：核/壳研究、团聚、退火效果
• 催化剂支持范围
• 超小的分析面积
• III-V超晶格表征

 

相关工业应用 S/TEM

• 化合物半导体
• 集成电路
• 磁介质
• 纳米材料
• 微机电系统
• 光电设备
• 半导体

 

S/TEM优点

• 任何其他分析技术无法比拟的图像分辨率
• 低于 0.5nm的图像分辨率
• 小面积上的晶体结构信息

 

S/TEM局限性

• 通常需要较长的样品制备时间
• 制备的样品厚度通常小于100nm
• 某些材料对于高能电子束不稳定